Laboratorio de Física Aplicada
Centro de investigación afiliado a la universidad

Laboratorio de Física Aplicada
Establecido1942
Tipo de investigaciónSin clasificar / clasificado
Presupuesto2.090 millones de dólares [1]
DirectorDr. Ralph Semmel
Personal8.800 [2]
UbicaciónLaurel , Maryland , Estados Unidos
Agencia operadora
Universidad Johns Hopkins
Sitio webwww.jhuapl.edu

El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (o simplemente Laboratorio de Física Aplicada o APL ) es un centro de investigación afiliado a la universidad (UARC) sin fines de lucro en el condado de Howard, Maryland . Está afiliado a la Universidad Johns Hopkins y emplea a 8700 personas en 2024. [2] APL es el UARC más grande del país . [3]

El laboratorio sirve como recurso técnico para el Departamento de Defensa , la NASA y otras agencias gubernamentales. APL ha desarrollado numerosos sistemas y tecnologías en las áreas de defensa aérea y de misiles, guerra naval de superficie y submarina, seguridad informática y ciencia espacial y construcción de naves espaciales. [4] Si bien APL brinda servicios de investigación e ingeniería al gobierno, no es un contratista de defensa tradicional , ya que es un UARC y una división de la Universidad Johns Hopkins. APL es una división de investigación y desarrollo científico y de ingeniería, en lugar de una división académica, de Johns Hopkins.

La Escuela de Ingeniería Whiting de Hopkins ofrece programas de posgrado a tiempo parcial para miembros del personal del laboratorio a través de su programa de Ingeniería para Profesionales. Los cursos se imparten en siete lugares del área metropolitana de Baltimore-Washington , incluido el Centro Educativo APL. [5]

Historia

APL fue creado en 1942 durante la Segunda Guerra Mundial bajo la Sección T de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico [6] como parte del esfuerzo del Gobierno para movilizar la experiencia científica e ingenieril de la nación dentro de sus universidades. Su director fundador fue Merle Anthony Tuve , quien dirigió la Sección T durante la guerra. La Sección T fue creada el 17 de agosto de 1940. [7] Según la historia oficial [8] de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico, Científicos Contra el Tiempo , APL fue el nombre del laboratorio principal de la Sección T desde 1942 en adelante, no el nombre de la organización en general. [9] El Laboratorio de Física Aplicada de la Sección T tuvo éxito en el desarrollo de la espoleta de proximidad de tiempo variable [10] que jugó un papel importante en la victoria aliada. [11] En respuesta al éxito de la espoleta, la APL creó el director de cañón MK 57 en 1944. Complacida con el trabajo de la APL, la Armada le encargó la misión de encontrar una forma de anular las amenazas de los misiles guiados. A partir de entonces, la APL se involucró mucho en la investigación en tiempos de guerra. [12] Aunque se esperaba que se disolviera al final de la guerra, la APL se involucró fuertemente en el desarrollo de tecnología de misiles guiados para la Armada. A pedido del gobierno, la Universidad continuó manteniendo el Laboratorio como un servicio público.

APL estaba ubicada originalmente en Silver Spring, Maryland, en un garaje de autos usados ​​[13] en el Edificio Wolfe en 8621 Georgia Avenue. [14] [15] APL comenzó a mudarse a Laurel en 1954, con la construcción de un edificio de dos millones de dólares y una expansión del ala de $700,000 en 1956. [16] El personal final se trasladó a la nueva instalación en 1975. [13] [17] Antes de mudarse a Laurel, APL también mantuvo la "Forest Grove Station", al norte de Silver Spring en Georgia Avenue cerca de la actual Forest Glen Metro , [18] que incluía un túnel de viento hipersónico. La estación Forest Grove fue desocupada y demolida en 1963 y las simulaciones de vuelo se trasladaron a Laurel. En la década de 1960, APL construyó un autómata móvil llamado Johns Hopkins Beast .

El nombre del laboratorio proviene de sus orígenes en la Segunda Guerra Mundial, pero las principales fortalezas del APL son la ingeniería de sistemas y la aplicación de tecnología. Más de las tres cuartas partes del personal son profesionales técnicos y el 25% tiene títulos en informática y matemáticas. El APL lleva a cabo programas de investigación fundamental y aplicada; desarrollo exploratorio y avanzado; pruebas y evaluación; e ingeniería e integración de sistemas.

Contribuciones en tiempos de guerra

Durante las décadas de 1950 y 1960, APL colaboró ​​con la Marina de los EE. UU. en el programa Operation Bumblebee en los sistemas de misiles Talos , Tartar , Terrier y RIM-2 Terrier . El proyecto de misiles RIM-50 Typhon , basado en misiles Talos y Tartar mejorados, si bien tuvo éxito, se canceló en 1963 debido a los altos costos y finalmente se desarrolló en el ahora conocido sistema de combate Aegis basado en un Terrier mejorado.

En 1990, APL se involucró en la Operación Tormenta del Desierto y participó en la Sala de Crisis del Golfo [ aclaración necesaria ] , entre otras iniciativas. En la misma década (1992), APL, junto con la Universidad Johns Hopkins, desarrolló un algoritmo que permitió el análisis automático de mamografías. [12]

Pershing

En 1965, el Ejército de los EE. UU. contrató a APL para desarrollar e implementar un programa de prueba y evaluación para los sistemas de misiles Pershing . [19] APL desarrolló el Programa de Pruebas Operacionales Pershing (OTP), proporcionó apoyo técnico a la Unidad de Pruebas Operacionales Pershing (POTU), identificó áreas problemáticas y mejoró el rendimiento y la capacidad de supervivencia de los sistemas Pershing. [20]

Campus

El moderno Laboratorio de Física Aplicada está ubicado en Laurel, Maryland , y ocupa una superficie de 461 acres con más de 30 edificios. Existen campus auxiliares adicionales en las áreas circundantes. [21] El campus incluye múltiples espacios de innovación y colaboración de vanguardia, así como laboratorios e instalaciones de prueba de última generación. [22]

En 2021, APL inauguró un centro de investigación interdisciplinario, conocido como Edificio 201, con 263.000 pies cuadrados de espacio, un auditorio para 200 personas y más de 90.000 pies cuadrados de espacio de laboratorio especializado. [3] El edificio también incluye un atrio de cuatro pisos lleno de luz natural, un Centro STEM y una combinación de 100 salas de reuniones, conferencias y auditorio. [23]

APL contrató a su primer gerente de sostenibilidad a tiempo completo en 2022. [24]

Educación y prácticas

APL también es sede de un programa de posgrado de Johns Hopkins en ingeniería y ciencias aplicadas, llamado Ingeniería para Profesionales. [25] Los cursos se imparten en siete ubicaciones en el Área Metropolitana de Baltimore-Washington , incluido el Centro Educativo APL. [5]

El programa STEM de APL incluye varias pasantías y programas, incluido el programa Maryland MESA, que es un programa extracurricular para estudiantes de 3.º a 12.º grado; APL STEM in the Community, que se centra en la extensión comunitaria de STEM; la Academia STEM, que es un programa de cursos extracurriculares para estudiantes de secundaria y preparatoria (8.º a 12.º grado); y el Programa para estudiantes de APL para inspirar, relacionarse y enriquecer (ASPIRE), que permite a los estudiantes de tercer y cuarto año de secundaria experimentar y explorar carreras STEM antes de la universidad. [26] [27]

Investigación

En el 80.° aniversario del APL en 2022, había cientos de proyectos que abarcaban las 12 áreas de misión del Laboratorio, que se centran en resolver problemas complejos de investigación, ingeniería y análisis que presentan desafíos críticos para los Estados Unidos. [28] Los proyectos abarcan desde los de las áreas de trabajo más tradicionales del APL, incluida la defensa aérea y de misiles, la guerra submarina, hasta proyectos más nuevos como la seguridad nacional, la inteligencia artificial y las operaciones cibernéticas. [12]

Defensa

La Marina de los EE. UU. sigue siendo el principal patrocinador a largo plazo del APL. El laboratorio realiza trabajos para la Agencia de Defensa de Misiles , el Departamento de Seguridad Nacional , agencias de inteligencia, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa ( DARPA ) y otros. El laboratorio apoya a la NASA a través de la ciencia espacial, el diseño y la fabricación de naves espaciales y las operaciones de misión. El APL ha hecho contribuciones significativas en las áreas de defensa aérea, ataque y proyección de potencia, seguridad submarina , guerra antisubmarina, evaluación de sistemas estratégicos, comando y control, sistemas de información y visualización distribuidos, sensores, procesamiento de información y sistemas espaciales.

Espacio

Alan Stern celebrando el exitoso sobrevuelo del sistema de Plutón por parte de New Horizons en 2015 en el Centro de Operaciones de la Misión APL.

APL ha construido y operado muchas naves espaciales, incluyendo el sistema de navegación Transit , Geosat , ACE , TIMED , CONTOUR , MESSENGER , las sondas Van Allen , [29] la misión New Horizons a Plutón , la misión Parker Solar Probe a la corona exterior del Sol, [30] y STEREO . [29]

A principios de la década de 1990, APL comenzó a construir sondas espaciales robóticas . Ganó el contrato para construir NEAR por un tercio del precio que estimaba Jet Propulsion Laboratory (JPL), el proveedor tradicional de la NASA. La oferta de APL provocó que la NASA creara el Programa Discovery para solicitar propuestas competitivas para otras misiones. En 2019, la misión Dragonfly propuesta por APL fue seleccionada como la cuarta misión New Frontiers de la NASA . [31] [32] Dragonfly es un módulo de aterrizaje reubicable en una configuración de octocóptero X8 que explorará la luna Titán de Saturno volando entre sitios de aterrizaje para moverse alrededor de la superficie de la luna. En noviembre de 2021, APL lanzó la misión Double Asteroid Redirection Test (DART), que golpeó el cuerpo más pequeño de un sistema de asteroides binarios en septiembre de 2022 y fue la primera misión de defensa planetaria de la NASA. [33]

El asteroide 132524 APL recibió su nombre en honor a APL después de un sobrevuelo de la nave espacial New Horizons .

Prótesis

En 2014, APL hizo historia con el uso exitoso de la prótesis modular (un brazo y una mano articulados completamente artificiales) por parte de un amputado bilateral a nivel del hombro . APL utilizó algoritmos de reconocimiento de patrones para rastrear qué músculos se contraían y permitir que las prótesis se movieran junto con el cuerpo del amputado. [34]

En 2016 se utilizó una tecnología similar para una demostración en la que un hombre paralizado pudo "chocar el puño" con Barack Obama utilizando señales enviadas desde un chip cerebral implantado . [35] La extremidad devolvía la retroalimentación sensorial del brazo al cerebro del usuario. En 2023, APL anunció que los investigadores habían desarrollado uno de los dispositivos de refrigeración más pequeños, intensos y rápidos del mundo, el refrigerador termoeléctrico de película delgada portátil (TFTEC), y se asoció con neurocientíficos para ayudar a los amputados a percibir una sensación de temperatura con sus miembros fantasma. [36] La tecnología ganó un premio R&D 100 en 2023. [37]

Drones

APL investiga y produce vehículos aéreos no tripulados para el ejército estadounidense. [38] Uno de sus proyectos más recientes es un enjambre aéreo no tripulado que puede ser controlado por un solo operador en tierra. [39]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Informe anual 2022" (PDF) . Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . Consultado el 6 de enero de 2024 .
  2. ^ ab "Acerca de APL". Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . Consultado el 4 de septiembre de 2024 .
  3. ^ ab Hogan, Gobernador Larry (20 de octubre de 2021). "El gobernador Hogan celebra la gran inauguración de una nueva instalación de investigación en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins". The BayNet . Consultado el 29 de agosto de 2023 .
  4. ^ "Acerca de APL". Archivado desde el original el 20 de enero de 2016 . Consultado el 17 de enero de 2016 .
  5. ^ ab "APL Education Center". Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Archivado desde el original el 20 de abril de 2013. Consultado el 15 de octubre de 2008 .
  6. ^ Baxter, James Phinney (1946). Científicos contra el tiempo. Little, Brown. ISBN 9780598553881.
  7. ^ Holmes, Jamie (2020). 12 segundos de silencio: cómo un equipo de inventores, manitas y espías derribó una superarma nazi. Houghton Mifflin Harcourt. pág. 44. ISBN 978-1-328-46012-7.
  8. ^ "Registros de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico". Archivos Nacionales . 15 de agosto de 2016. Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
  9. ^ Baxter, James Phinney (1946). Científicos contra el tiempo. Little, Brown. pág. 230. ISBN 9780598553881.
  10. ^ Simpson, Joanne (abril de 2000). "La pequeña y divertida mecha con un objetivo devastador". Revista Johns Hopkins . Universidad Johns Hopkins.
  11. ^ "Nuestra historia". JHU APL . Universidad Johns Hopkins. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2013 . Consultado el 12 de marzo de 2015 .
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  13. ^ ab Hagler, Michael L.; Loesch, James E.; Kozak, William E.; Grose, Ray W.; Connelly, Marc R. "El campus de la APL: pasado, presente y futuro" (PDF) . www.jhuapl.edu . Archivado desde el original (PDF) el 11 de septiembre de 2006.
  14. ^ McCoy, Jerry A; Sociedad, Silver Spring Historical (noviembre de 2005). Silver Spring histórico. Arcadia. ISBN 978-0-7385-4188-4.
  15. ^ Gibson, RE "Reflexiones sobre el origen y la historia temprana del Laboratorio de Física Aplicada" (PDF) . jhuapl.edu .
  16. ^ "Johns Hopkins alquila contrato en Maryland". The Washington Post . 27 de marzo de 1955.
  17. ^ The Johns Hopkins Gazette: 25 de marzo de 2002
  18. ^ Mapas de Google
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  26. ^ "STEM". secwww.jhuapl.edu . Consultado el 29 de agosto de 2023 .
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  36. ^ Ford, Celia. «Cómo hacer que los miembros biónicos sean (literalmente) geniales». Wired . ISSN  1059-1028 . Consultado el 29 de agosto de 2023 .
  37. ^ Heney, Paul (22 de agosto de 2023). «Se anuncian los ganadores de R&D 100 para 2023». Research & Development World . Consultado el 29 de agosto de 2023 .
  38. ^ "Investigación con drones y guerra robótica: la conexión Hopkins". Anuncios de hoy . Universidad Johns Hopkins. 20 de abril de 2012 . Consultado el 13 de agosto de 2012 .
  39. ^ Manufacturing Group (13 de agosto de 2012). "Demonstrating Expanded Control of UAV Swarm" (Demostración de un control ampliado de un enjambre de vehículos aéreos no tripulados). Aerospace Manufacturing and Design (Fabricación y diseño aeroespacial ) . Boeing y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHU/APL) han demostrado que un operador en tierra, utilizando únicamente un ordenador portátil y una radio militar, puede comandar un "enjambre" de vehículos aéreos no tripulados (UAV). A pesar de un entrenamiento de vuelo limitado, el operador pudo conectarse con los UAV autónomos, asignarles tareas y obtener información sin utilizar una estación de control en tierra. [...] Las demostraciones se llevan a cabo en virtud de un acuerdo de colaboración entre Boeing y JHU/APL, un centro de investigación afiliado a la Universidad y una división de la Universidad Johns Hopkins que ha estado abordando desafíos nacionales críticos a través de la aplicación innovadora de la ciencia y la tecnología durante casi 70 años. Mantiene una plantilla de aproximadamente 5.000 personas en su campus de Laurel, Maryland.

39°09′55″N 76°53′50″O / 39.16528, -76.89722

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